一種從鍺硅原料中提取鍺的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及濕法冶金【技術領域】，尤其是一種從鍺硅原料中提取鍺的方法，通過按照傳統(tǒng)的礦物質成分含量檢測方法，對原料進行檢測分析，當鍺硅原料含硅≧2％時，將原料區(qū)分為化合態(tài)原料和合金態(tài)原料，并將化合態(tài)原料采用二段浸提式浸提，合金態(tài)原料采用三段浸提式浸提；每段浸提采用氟化物、氧化物與酸至少兩種相結合配制成浸提料，并按照浸提料與原料的比為3-5，并調整溫度為80-90℃，浸提3-4h；再將浸提渣置于下一段浸提料中，重復進行上一段浸提方法；再將溶液采用傳統(tǒng)的分離提取方法進行分離提取，即可浸提出鍺硅原料中≧76％的硅和≧90％的鍺。
【專利說明】一種從鍺硅原料中提取鍺的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及濕法冶金【技術領域】，尤其是一種從鍺硅原料中提取鍺的方法。

【背景技術】
[0002] 含鍺高硅物料一般分為Si02包裹型和硅鍺固熔體或合金狀態(tài)型，Si02包裹型常見 于原生礦物和濕法冶金浸出渣中，而合金狀態(tài)型則常見于火法冶金殘渣中，兩種形式都難 溶于H 2S04、HCL，進而使得從髙硅原料中提取鍺的難度加大，一般的酸浸法已經難以在髙硅 原料提取鍺的工藝中加以利用了，而使得大量的堿溶處理技術得以推廣和應用；但是，堿熔 成本較高、鍺的回收效益較低，不宜作為廣泛推廣應用，因此，有研究者從此出發(fā)研究，對髙 硅原料中提取鍺的工藝提供了一種新思路，那就是采用氟化浸出方法分離鍺硅；而通過實 踐證明，普通的氟化浸出方法對310 2包裹型髙硅原料提取鍺起作用，對于合金狀態(tài)作用較 小，提取成本較高，回收率較低。
[0003] 如專利號為CN201310730941. 6的《一種高硅原料中提取鍺的方法》公開了一種采 用氟化浸出方法對髙硅原料中的鍺進行提取，進而能夠較大程度的提高髙硅原料中的鍺的 回收率，但該法采用的原料卻為原礦物和濕法冶煉廢渣，難以適應于合金態(tài)原料中提取鍺。
[0004] 又如專利號為201210043068. 9的《含鍺銦鋅高鐵硅錳物料中提取分離鍺、銦、鋅 的方法》公開了采用硫酸和氟化物進行兩次酸浸，可使鍺的浸出率達到90%以上。
[0005] 由此可見，現(xiàn)有技術中，對于從髙硅原料中提取鍺的方法均是采用氟化物酸化浸 出法進行浸提髙硅原料中的鍺，并且均只適用于原礦物和濕法冶煉廢渣中的含鍺原料，而 對于合金狀態(tài)下的含鍺原料卻難以適用；為此，本研究者通過長期的努力與探討，為髙硅原 料中提取鍺的工藝步驟進行了優(yōu)化，使得髙硅原料中的硅提取量達到76%以上，鍺提取率 達到了 90%以上，并能夠適用于多種髙硅原料，具有廣泛的適用性。


【發(fā)明內容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述技術問題，本發(fā)明提供一種從鍺硅原料中提取鍺 的方法，具有工藝步驟簡單、工藝條件合理、浸提成本低、能夠將任何一種狀態(tài)下的髙硅原 料中的90%以上的鍺和76%以上的硅提取出來的特征，具有廣泛的適用性。
[0007] 具體是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：
[0008] -種從鍺硅原料中提取鍺的方法，通過按照傳統(tǒng)的礦物質成分含量檢測方法，對 原料進行檢測分析，當鍺硅原料含硅3 2 %時，將原料區(qū)分為化合態(tài)原料和合金態(tài)原料，并 將化合態(tài)原料采用二段浸提式浸提，合金態(tài)原料采用三段浸提式浸提；每段浸提采用氟化 物、氧化物與酸至少兩種相結合配制成浸提料，并按照浸提料與原料的比為3-5,并調整 溫度為80-90°C，浸提3_4h ;再將浸提渣置于下一段浸提料中，重復進行上一段浸提方法； 再將溶液采用傳統(tǒng)的分離提取方法進行分離提取，即可浸提出鍺硅原料中3 76 %的硅和 蘭90%的鍺。
[0009] 所述的二段浸提式浸提是指先采用酸浸獲得浸渣，再將浸渣采用氟化物浸提料二 次浸提；具體是將原料置于酸溶液中二次浸泡提取30-70min后，獲得浸渣；再將浸渣置于 按照氟化物為40-50g/L、氧化物占原料重量百分數(shù)為0-15%和酸50g/L配制成的氟化物浸 提料，調整溫度為80-9(TC，進行一次浸提3-4h，獲得一次浸提渣；再將一次浸提渣置于按 照氟化物為20-40g/L、氧化物占原料重量百分比為0-15 %和酸50g/L配制成的氟化物浸提 料，調整溫度為80-90°C，進行二次浸提3-4h。
[0010] 所述的三段浸提式浸提是指先采用一段中性氟化物浸提料浸出，再采用二段酸性 氟化物浸提料浸出；具體是將原料置于按照氟化物為20-40g/L、氧化物占原料重量百分數(shù) 為0-15%配制成的中性氟化物浸提料，調整溫度為80-90°C，浸提3-4h，獲得一次浸提渣； 再將一次浸提渣置于按照氟化物為40-50g/L、酸為50g/L配制而成的氟化物浸提料，調整 溫度為80-90°C，浸提3-4h，獲得二次浸提渣；再將二次浸提渣置于按照氟化物為30g/L、酸 為50g/L配制而成的氟化物浸提料，調整溫度為80-90°C，浸提3-4h。
[0011] 所述的氟化物為氟化銨（NH4F)。
[0012] 所述的氧化物為 KMn04、Mn02、H202、NaN0 2 中一種。
[0013] 所述的酸為濃度為30%的硫酸。
[0014] 所述的浸提料與原料的比為4。
[0015] 所述的浸提時候的溫度為90°C，浸提時間為3. 5h。
[0016] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術效果體現(xiàn)在：
[0017] ①通過對氟化物浸提料在每一個浸提階段的用量不同，使得對于從髙硅原料中浸 提鍺的成本得到控制，同時提高了鍺浸提的效率。
[0018] ②通過對氟化物浸提料的配制原料配比進行控制，在結合浸提步驟的合理調整， 使得從髙硅原料中浸提鍺時，無論髙硅原料是原始礦物還是濕法冶金技術產生的廢料，或 者是合金態(tài)的鍺硅原料，其中的鍺的提取回收率均能夠達到硅的提取率為76%以上，鍺的 提取率為90%以上，并且整個工藝過程能耗較低，使得生產成本較小。

【具體實施方式】
[0019] 下面結合具體的實施方式來對本發(fā)明的技術方案做進一步的限定，但要求保護的 范圍不僅局限于所作的描述。
[0020] 實施例1
[0021] 一種從鍺硅原料中提取鍺的方法，選取含Ge6615g/t、In6785g/t、Agl550g/t、 Pb3118g/t、Si02450g/t的原料，采用濃度為30%的H2S04浸提處理30min后，替換硫酸進 行二次浸提40min，并檢測撈渣，獲得浸出率為Ge62. 7 %、In72. 8 %、Zn98. 5 %以及浸出渣； 再將該浸出渣采用二段氟化浸提，一段氟化物浸提時，采用NH4F50g/L、H2S0 450g/L、H20225ml 配制成浸提料，并使得浸出渣與浸提料的液/固為5,調整溫度為90°C，浸提3小時；一段浸 提結束，進入二段浸提；二段浸提采用NH 4F40g/L、H2S0450g/L、H20225ml配制成浸提料浸提 一段浸提渣，控制液/固為5,調整溫度為90°C，浸提3h后，結束浸提，采用傳統(tǒng)的丹寧分離 法分離渣液，并提取鍺，即可完成鍺的提取。
[0022] 通過檢測：渣率為 60. 45%，渣含 Ge456g/t、Inl211g/t、Ag2200g/t、Pb48. 35%。
[0023] 進而可以計算得出：Ge的總浸出率95. 83%。
[0024] 實施例2
[0025] -種從鍺硅原料中提取鍺的方法，在實施例1的基礎上，將二段浸提采用NH4F40g/ L、H2S0450g/L配制成浸提料浸提一段浸提渣，其他步驟和工藝參數(shù)同實施例1，即可完成鍺 的提取。
[0026] 通過檢測：渣率為 59. 88%，渣含 Ge222g/t、Inl703g/t。
[0027] 進而可以計算得出：Ge是浸出率98. 94%。
[0028] 實施例3
[0029] -種從鍺硅原料中提取鍺的方法，選取含Ge547g/t，Si023 28g/t的原料，采用按照 NH4F50g/L，H202/原料為15%，H2S0 450g/L配制成氟化浸提料，并控制液/固為3,調整溫度 為90°C，浸提4小時；進入二段氟化浸出，并按照NH 4F20g/L，H202/原料為15%，H2S0 450g/L 配制成浸提料，控制液/固為3,調整溫度為90°C，浸提3小時，結束浸提，采用傳統(tǒng)的丹寧 分離法分離渣液，并提取鍺，即可完成鍺的提取。
[0030] 通過檢測：渣率71. 9%，渣含Ge26g/L。
[0031] 可以計算得出：鍺的浸出率為96. 6%。
[0032] 實施例4
[0033] 一種從鍺硅原料中提取鍺的方法，選取含Ge900g/t，Si024. 04%的原料，采用按 NH4F40g/L，H2S0450g/L配制成浸提料，并控制液/固為4,調整溫度為80°C，浸提3小時； 再將其渣進行二段氟化浸出，二段氟化浸出時，按照NH 4F45g/L，H2S0450g/L配制成浸提料， 并控制液/固為5,調整溫度為85°C，浸提4h，檢測獲得渣含Ge216g/t，計算得出Ge的浸 出率為76. 1% ;再將浸出渣進行第三段氟化浸出，加入按照渣重量H20215 %，NH4F50g/L， H2S0450g/L配制成浸提料，并控制液/固為3,調整溫度為90°C，浸提3. 5h，結束浸提，采用 傳統(tǒng)的丹寧分離法分離渣液，并提取鍺，即可完成鍺的提取。
[0034] 通過檢測：渣率 94%，渣含 Gel6g/t，Si021.45%。
[0035] 并計算得出：Ge的浸出率為98. 67%。
[0036] 實施例5
[0037] -種從鍺硅原料中提取鍺的方法，選取含Gell80g/t，Si029. 2%、Zn68%、Ag892g/ t的合金態(tài)鍺硅原料；先采用NH4F30g/L，H20220%配制而成的氟化浸提料，控制液固比為 3. 5,調整溫度為88°C，浸提3. 5h ;再采用NH4F40g/L、H202原料重量的20%，H2S0 450g/L配 制而成的浸提料進行二段和三段浸提，每段浸提時間為4. 5h，浸提溫度為90°C，待三段浸 提結束后，采用傳統(tǒng)的丹寧分離法分離渣液，并提取鍺，即可完成鍺的提取。
[0038] 通過浸提過程中，每段浸提結束后，對鍺的浸出率進行檢測分析，得出，鍺的浸出 率為94%。
[0039] 實施例6
[0040] 一種從鍺硅原料中提取鍺的方法，選取含Ge822g/t，In7122g/t，Ζη60·86%， Si022. 5 %的合金態(tài)原料；先采用兩次30 %的硫酸浸Ge的浸出率6.5%，Ζη的浸出率 99. 33%，In的浸出率62. 7%，再將浸渣采用原料重量的20%的ΚΜη04與原料混合在500°C 下煅燒2小時再用兩次30%的硫酸酸浸，獲得Ge的浸出率8.65% ;最后用NH4F40g/L， H2S0450g/L，調整溫度為90°C，液固比為4. 5,浸提3小時；再采用NH4F40g/L，H2S0450g/L和 占原料重量百分比為15 %的H202配制成二段浸提料，控制液固比為3. 5,調整溫度為86°C， 浸提3. 3h ;再用NH4F30g/L，H2S0450g/L，調整溫度為90°C，控制液固比為4. 2,浸提4h后結
【權利要求】
1. 一種從鍺硅原料中提取鍺的方法，其特征在于，通過按照傳統(tǒng)的礦物質成分含量檢 測方法，對原料進行檢測分析，當鍺硅原料含硅3 2 %時，將原料區(qū)分為化合態(tài)原料和合金 態(tài)原料，并將化合態(tài)原料采用二段浸提式浸提，合金態(tài)原料采用三段浸提式浸提；每段浸提 采用氟化物、氧化物與酸至少兩種相結合配制成浸提料，并按照浸提料與原料的比為3-5， 并調整溫度為80-90°C，浸提3-4h ;再將浸提渣置于下一段浸提料中，重復進行上一段浸提 方法；再將溶液采用傳統(tǒng)的分離提取方法進行分離提取，即可浸提出鍺硅原料中3 76 %的 硅和蘭90 %的鍺。
2. 如權利要求1所述的從鍺硅原料中提取鍺的方法，其特征在于，所述的二段浸提式 浸提是指先采用酸浸獲得浸渣，再將浸渣采用氟化物浸提料二次浸提；具體是將原料置于 酸溶液中二次浸泡提取30-70min后，獲得浸漁；再將浸漁置于按照氟化物為40-50g/L、氧 化物占原料重量百分數(shù)為0-15%和酸50g/L配制成的氟化物浸提料，調整溫度為80-90°C， 進行一次浸提3-4h，獲得一次浸提渣；再將一次浸提渣置于按照氟化物為20-40g/L、氧化 物占原料重量百分比為0-5%和酸5(^/1配制成的氟化物浸提料，調整溫度為80-901：，進 行二次浸提3-4h。
3. 如權利要求1所述的從鍺硅原料中提取鍺的方法，其特征在于，所述的三段浸提式 浸提是指先采用一段中性氟化物浸提料浸出，再采用二段酸性氟化物浸提料浸出；具體是 將原料置于按照氟化物為20-40g/L、氧化物占原料重量百分數(shù)為0-15%配制成的中性氟 化物浸提料，調整溫度為80-9(TC，浸提3-4h，獲得一次浸提渣；再將一次浸提渣置于按照 氟化物為40-50g/L、酸為50g/L配制而成的氟化物浸提料，調整溫度為80-90°C，浸提3-4h， 獲得二次浸提渣；再將二次浸提渣置于按照氟化物為30g/L、酸為50g/L配制而成的氟化物 浸提料，調整溫度為80-90°C，浸提3-4h。
4. 如權利要求1或2或3所述的從鍺硅原料中提取鍺的方法，其特征在于，所述的氟化 物為氟化銨（NH4F)。
5. 如權利要求1或2或3所述的從鍺硅原料中提取鍺的方法，其特征在于，所述的氧化 物為 KMn04、Mn02、H202、NaN0 2 中一種。
6. 如權利要求1或2或3所述的從鍺硅原料中提取鍺的方法，其特征在于，所述的酸為 濃度為30 %的硫酸。
7. 如權利要求1所述的從鍺硅原料中提取鍺的方法，其特征在于，所述的浸提料與原 料的比為4。
8. 如權利要求1或2或3所述的從鍺硅原料中提取鍺的方法，其特征在于，所述的浸提 時候的溫度為90°C，浸提時間為3. 5h。
【文檔編號】C22B41/00GK104046801SQ201410272647
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權日:2014年6月18日
【發(fā)明者】李世平, 倪常凱, 周代江 申請人:貴州頂效開發(fā)區(qū)宏達金屬綜合回收有限公司